Читал что электрон считается точечной частицей с нулевым размером. Но как это возможно? У него же есть масса, заряд. Как что то может существовать физически и не иметь размера?
Или это просто мы не можем измерить, а размер на самом деле есть? Какой самый точный эксперимент проводили?
Тут надо разделить два понятия: классический размер и квантовомеханическое описание.
В классической физике мы привыкли что у объектов есть границы. Шарик заканчивается там, где заканчивается его поверхность. Но электрон - не шарик.
Электрон описывается волновой функцией, которая "размазана" в пространстве. Можно говорить о вероятности найти электрон в определенной точке, но нельзя указать пальцем "вот тут он заканчивается".
Что касается экспериментов - измеряют так называемый электрический дипольный момент электрона. Если бы электрон имел внутреннюю структуру (был не точечным), этот момент был бы ненулевым. Эксперименты ACME (2018) показали что он меньше 1.1 × 10^-29 e·cm. Это невероятно маленькое число, согласующееся с точечностью.
Но есть нюанс. Стандартная модель - не последнее слово в физике. Теории за ее пределами (например, теория струн) предполагают что на масштабах порядка планковской длины (~10^-35 м) электрон может оказаться протяженным объектом. Просто наши приборы пока не могут туда заглянуть.
Короткий ответ: в рамках Стандартной модели электрон действительно точечный. Эксперименты показывают что его размер меньше 10^-22 метра. Это не "мы не можем измерить", а "на этом масштабе он ведет себя как точка".
Проблема в том что понятие "размер" имеет смысл только для классических объектов. Электрон - квантовый объект. К нему неприменимы наши бытовые интуиции про размер и форму.
Это как спрашивать "какого цвета число 5?". Вопрос грамматически корректен, но бессмыслен.
Кстати, есть понятие "классический радиус электрона" - около 2.8 фемтометра. Но это не физический размер, а математическая величина связывающая массу и заряд.
Не путать с реальным размером частицы.
Физик-теоретик тут.
Если совсем упростить: представь что ты пытаешься измерить размер объекта линейкой. Но чтобы измерить что то очень маленькое, нужна линейка с очень мелкими делениями. В квантовой механике "деления" - это энергия фотонов которыми ты "щупаешь" объект.
Чтобы увидеть структуру электрона, нужны фотоны с энергией порядка планковской. А это такие энергии что коллайдеры размером с галактику понадобились бы.
То есть если упростить - мы не знаем есть ли размер, просто на доступных нам масштабах он ведет себя как точка?
Именно. Стандартная модель говорит "точечный", но это модель, а не истина в последней инстанции. На масштабах которые мы можем проверить - точечный. Глубже - вопрос открытый.